Odpowiedź:
„Zgrupowane“ wyznaczanie sił wewnętrznych podzielone jest na cztery podkomendy.
- u gdzie my ,mxy ,vy ,ny ,nxy
- v o wartości mx ,mxy ,vx ,nx ,nxy
- u z mx ,mxy ,vx ,nx ,nxy
- v gdzie my ,mxy ,vy ,ny ,nxy
Wpływ tych poleceń wyjaśniono na prostym przykładzie.
Konstrukcja:
- Płyta jako belka-ściana
- Rozpiętość 9 m²
- Wysokość belki 1,5 m
- Obciążenie skupione 20 kN w środku przęsła
- Rozmiar oczka siatki ES 10 cm
Rysunek 01 przedstawia maksymalne i minimalne siły wewnętrzne w punkcie przyłożenia obciążenia nieuśrednionego. Oczywiście, te siły wewnętrzne są wyjątkowymi wynikami. Szczegółowe informacje na temat osobliwości można znaleźć w
artykule technicznym 001503.
Aby w całości uwzględnić co najmniej dwa elementy ES dla każdej strony wprowadzania obciążenia, za pomocą obszaru uśredniania definiuje się obszar uśredniania 50/50 cm (rysunek 02).
Poniższa tabela przedstawia zmianę wygładzania dla każdej grupy z osobna. W tym celu uwzględniany jest tylko narysowany górny obszar przyłożenia obciążenia. Grupowanie 0 oznacza w tym przypadku nieuśrednione siły wewnętrzne.
| 0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
---|
nx | 74,9 kN/m² | 74,9 kN/m² | 47,2 kN/m² | 51,8 kN/m² | 74,9 kN/m² |
ny | 109,0 kN/m² | 26,5 kN/m² | 109,0 kN/m² | 109,0 kN/m² | 5,8 kN/m² |
nxy | 75,1 kN/m² | 30,7 kN/m² | 15,8 kN/m² | 30,7 kN/m² | 15,8 kN/m² |
Z tabeli wynika, że kombinacja Grup 1 i 2 oraz Grup 3 i 4 jest zawsze uzasadniona w odniesieniu do sił osiowych.
Rysunek 03 pokazuje siły wewnętrzne uśrednione dla grup 1/2 i 3/4 łącznie.
W przypadku kombinacji stosowane są następujące wartości:
| 1/2 | 3/4 | 1/2 i 3/4 |
---|
nx | 47,2 kN/m² | 51,8 kN/m² | 47,1 kN/m² |
ny | 26,5 kN/m² | 5,8 kN/m² | 5,3 kN/m² |
nxy | 12,9 kN/m² | 12,9 kN/m² | 12,9 kN/m² |
Jak już wspomniano, kombinacje 1/2 i 3/4 wykorzystują minimalne średnie siły wewnętrzne odpowiedniej grupy. Siła tnąca nxy jest obliczana na podstawie sił w kierunku normalnym, a zatem jest już wyświetlana jako "siła tnąca rozmazana" dla kombinacji 1/2 i 3/4.
Podsumowanie
W przypadku materiału o różnej sztywności i wytrzymałości, takiego jak beton zbrojony lub drewno klejone krzyżowo, kierunek wytrzymałości jest istotny dla wyboru prawidłowego grupowania. W kombinacji dla Grupy 1/2 siły wewnętrzne są uśredniane w kierunku podłużnym elementu konstrukcyjnego, w Grupie 3/4 w kierunku poprzecznym. Jeżeli element konstrukcyjny jest zorientowany w kierunku podłużnym, jak pokazano na rysunku 04, zaleca się wygładzanie w kierunku podłużnym. Jednak istotny jest tu również rodzaj przyłożenia obciążenia i nadrzędny wymiarowanie. Wszystkie grupy można wykorzystać do obliczeń materiału izotropowego oraz do wyznaczania głównych sił tnących.